400Wh/kg不是夢(mèng)！國內首家固態(tài)電池量產(chǎn)

　　聽(tīng)說(shuō)“國內固態(tài)電池量產(chǎn)了”的消息時(shí)，小編并沒(méi)有特別激動(dòng)，第一反應是：真的假的啊?畢竟關(guān)于固態(tài)電池的量產(chǎn)出過(guò)不少假消息。

　　可這次卻是真的!

　　日前，國內首條固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線(xiàn)在江蘇昆山建成投產(chǎn)!電池中國網(wǎng)從蘇州清陶新能源科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)蘇州清陶)方面獲悉，這條固態(tài)電池生產(chǎn)線(xiàn)，可日產(chǎn)1萬(wàn)只固態(tài)電池，電池能量密度可達400Wh/kg以上。目前該產(chǎn)品已在特種電源、高端數碼等領(lǐng)域成功應用，預計在2020年進(jìn)入動(dòng)力電池應用領(lǐng)域。

　　據了解，蘇州清陶已經(jīng)逐步解決了固態(tài)電解質(zhì)材料量產(chǎn)、固態(tài)電解質(zhì)膜成型技術(shù)、復合正負極配方工藝、極片與電解質(zhì)膜間固-固界面等一系列核心問(wèn)題，在此過(guò)程中成功實(shí)現了氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料、功能型離子導體陶瓷復合隔膜等研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化。

　　關(guān)于此次量產(chǎn)的固態(tài)電池的具體細節特性，蘇州清陶的相關(guān)人員對電池中國網(wǎng)的咨詢(xún)給予了回饋，關(guān)于其性能參數，如圖所示。

　　(固態(tài)電池性能參數圖，蘇州清陶提供)

　　據中科院院士、清華大學(xué)教授南策文介紹，相較于傳統的液態(tài)鋰電池而言，固態(tài)鋰電池具有高安全性、高能量密度和柔性化等優(yōu)點(diǎn)。他指出，固態(tài)鋰電池的驅動(dòng)力更強，能量?jì)涓?，充電更快、持續時(shí)間更長(cháng)。

　　業(yè)內普遍認為，固態(tài)電池是未來(lái)主要發(fā)展趨勢。國家工信部等四部委印發(fā)的《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》明確提出，加大投入研發(fā)新的動(dòng)力鋰電體系，其中就包括固態(tài)電池等新型電池。

　　電池起火的“終結者”

　　近年來(lái)，新能源汽車(chē)起火事故頻發(fā)，大多與動(dòng)力電池有關(guān)。據不完全統計，2018年上半年電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生過(guò)幾十起燃燒事故。新能源汽車(chē)發(fā)生燃燒最為常見(jiàn)的主要場(chǎng)景表現為充電過(guò)程中的燃燒，此外，電池在行駛或停駛過(guò)程中也會(huì )發(fā)生燃燒事故。

　　動(dòng)力鋰電池為何會(huì )起火呢?據業(yè)內人士分析，電池起火的原因在于傳統鋰電池在大電流下工作有可能出現鋰枝晶，從而刺破隔膜導致短路;電解液為有機液體，在高溫下會(huì )加劇發(fā)生副反應、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向。

　　而全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統有機液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池安全性問(wèn)題，是電動(dòng)汽車(chē)和規?；瘍δ芾硐氲幕瘜W(xué)電源。即使對固態(tài)電池進(jìn)行針刺、剪切、擠壓、重物沖擊等各種物理破壞均不會(huì )出現冒煙、起火、爆炸等事故，能夠滿(mǎn)足特殊應用場(chǎng)景的高安全需求。

　　重新定義鋰電池形態(tài)

　　當前，我國新能源汽車(chē)市場(chǎng)上的純電動(dòng)汽車(chē)所搭載的動(dòng)力電池，大多數為三元鋰材料和磷酸鐵鋰材料電池。盡管相比鉛酸和鎳氫電池，能量密度已經(jīng)有了極大的提高，但是依然難以打消消費者的里程焦慮困擾。

　　新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)出于續航里程的考慮，迫切需要高能量密度的電池進(jìn)入到實(shí)際應用階段。根據國家《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā)展計劃》和《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》的相關(guān)政策，我國動(dòng)力電池系統的能量密度需要在2025年至2030年達到350Wh/kg的目標，以滿(mǎn)足市面上乘用電動(dòng)汽車(chē)的續航里程要求。

　　“以目前的三元鋰電池的技術(shù)路線(xiàn)，動(dòng)力電池能量密度單體要做到350Wh/kg的目標，在五年內基本不可能實(shí)現。而且，即便實(shí)現了，安全性也無(wú)法得到保障。因此，固態(tài)電池商業(yè)化能否突破，對汽車(chē)電動(dòng)化的前景影響重大?！?某業(yè)內人士表示。

　　除了具備高安全性、高能量密度，固態(tài)電池還具有柔性特征?！肮虘B(tài)鋰電池的量產(chǎn)，為提高鋰電池儲能提供了新的路徑，有助于推動(dòng)鋰電池向小型化、微型化、柔性化發(fā)展，并重新定義鋰電池的形態(tài)，打破傳統方方正正或圓柱的形態(tài)，未來(lái)可以做成任何形狀的部件，提高空間使用效率?！碧K州清陶總經(jīng)理李崢表示。

　　固態(tài)電池的兩個(gè)方向

　　據了解，目前固態(tài)電池的研發(fā)有兩個(gè)方向，一是鋰離子電池的固態(tài)化，全球范圍內量產(chǎn)固態(tài)電解質(zhì)的企業(yè)還鳳毛麟角，一定程度上制約了固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)度。另一研發(fā)方向是金屬固態(tài)電池，最常見(jiàn)的是鋰硫電池。當電解質(zhì)換成固體之后，鋰電池體系由電極材料-電解液的固液界面，向電極材料-固態(tài)電解質(zhì)的固固界面轉化，目前此項技術(shù)業(yè)界都還在攻關(guān)中。

　　除了蘇州清陶，國內的寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電、珈偉股份等電池廠(chǎng)商都在布局固態(tài)電池，其中寧德時(shí)代以硫化物電解質(zhì)為主要研發(fā)方向。在國際上，豐田、松下、三星、三菱、寶馬、大眾、現代、戴森等企業(yè)均在加緊布局固態(tài)電池技術(shù)的儲備。

　　電池中國網(wǎng)認為，雖然此次固態(tài)電池實(shí)現了量產(chǎn)，但是要應用于新能源汽車(chē)領(lǐng)域還需時(shí)日，全固態(tài)鋰電池替代傳統鋰電池更是前路漫漫。目前在固體電解質(zhì)材料、界面性能優(yōu)化、電極材料選擇，以及成本、工藝等方面還有相當長(cháng)的路要走。不過(guò)，相信在廣大業(yè)界同仁的共同努力下，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路必將走上快車(chē)道。